Novedoso mapeo digital para descubrir el funcionamiento cerebral

Los atlas cerebrales, que muestran los distintos planos anatómicos de este órgano en relación con sus funciones psicológicas y cognitivas, se han convertido en una herramienta básica para la neurociencia desde que en 1909 Korbinian Brodmann trazó un mapa del cerebro dividido en 52 áreas que es todavía el más usado. No obstante, gracias a técnicas de observación inconcebibles un siglo atrás, los atlas cerebrales están hoy transición desde los mapas impresos basados en estudios en laboratorio a mapas digitales que proporcionan información en vivo. Es el caso de Brainnetome, desarrollado por un equipo de científicos de la Academia de las Ciencias de China durante seis años, junto con científicos alemanes y norteamericanos, y con el apoyo del Ministerio de Ciencia y Tecnología chino y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.

El equipo de Brainnetome ha utilizado métodos y técnicas de mapeo digitales, tanto microscópicas como macroscópicas -desde la ultramicrotomía hasta la resonancia magnética ponderada en difusión-, con el propósito de estudiar la estructura, las funciones y los cambios espacio-temporales del cerebro. El atlas resultante incluye 246 regiones y subregiones en comparación con las 52 de Brodmann y ayuda a comprender el funcionamiento interno del cerebro y cómo sus principios de organización en microcircuitos y redes neuronales influyen en la cognición y el comportamiento.

El objetivo principal del equipo chino, más allá del mapeo del cerebro humano, es investigar el funcionamiento y las características de las redes cerebrales durante el desarrollo, la evolución y el envejecimiento de la persona y cómo se ven afectadas por el aprendizaje, la formación, la lengua y la cultura. En este sentido, los desarrolladores de Brainnetome han establecido sinergias con el Proyecto Fisioma, impulsado por la Unión Internacional de Ciencias Fisiológicas para lograr la comprensión del cuerpo humano como un todo.

Brainnetome permite estudiar cómo los patrones de conectividad cerebral, y por ende las funciones cognitivas del cerebro, se ven afectados por las enfermedades y los fármacos neurológicos, los trastornos psiquiátricos u otros estímulos. Puede ayudar a localizar las zonas dañadas por accidentes cerebrovasculares y los focos epilépticos, también permitirá eliminar de forma precisa los gliomas durante las operaciones neuroquirúrgicas.

Brainnetome permite realizar simulaciones informáticas que facilitan la comprensión de los principios organizativos básicos del cerebro humano. Para hacer posible la integración del programa de visionado en equipos de resonancia magnética ya existentes, Brainnetome ha sido desarrollado con MATLAB, un lenguaje de programación usado ampliamente en universidades y centros de investigación. En aras de que la comunidad científica se beneficie de su creación, el equipo chino facilita su descarga gratuita desde internet a todos aquellos investigadores que deseen usarlo.